ESTUDO DO COMPORTAMENTO ÓPTICO DE CONVERSORES FOTÔNICOS À MAIORES ENERGIAS E PONTOS QUÂNTICOS COMERCIAIS PARA APLICAÇÃO EM CÉLULAS SOLARES BIFACIAIS

Autores

  • Aline Cristiane Pan Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
  • Leandro Santos Grassi Cardoso Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
  • Guilherme Torres Marques Vidal Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
  • Jennifer Cláudia Passos Teixeira Universidade de Aveiro
  • Joaquim F. M. C. Pratas Leitão Universidade de Aveiro

DOI:

https://doi.org/10.59627/cbens.2016.2049

Palavras-chave:

Conversores Fotônicos, Pontos Quânticos, Células Solares

Resumo

Conciliar baixo custo de produção com alta eficiência têm sido um dos grandes desafios para o desenvolvimento de células solares. Com este intuito o objetivo desse trabalho é realizar um estudo do comportamento óptico dos conversores fotônicos à maiores energias comerciais associados a pontos quânticos para aplicação em células solares bifaciais. Pois, estes materiais possuem propriedades de absorver radiação infravermelha e reemitir radiação visível, e assim as células solares bifaciais podem aumentar a sua eficiênciar. Preparou se 24 amostras em uma base de silicone em gel, similar a utilizada no encapsulamento das células solares para a composição do módulo fotovoltaico, com diferentes concentrações de conversores fotônicos e pontos quânticos. Para o estudo do comportamento óptico dos conversores fotônicos e dos pontos quânticos comerciais utilizou-se das medidas de refletância, transmitância e fotoluminêscia. O conversor comercial PTIR545/UF que absorve em torno de 1530 nm demonstrou os resultados mais promissores, principalmente associados aos pontos quânticos de PbS. Pois, apresentam uma redução considerável na transmitância e uma excelente absortância para os comprimentos de onda onde a célula solar não responde. As três medidas realizadas nos indicam similares características dos conversores fotônicos e pontos quânticos o que demonstra a veracidade da caracterização proposta.

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Biografia do Autor

Aline Cristiane Pan , Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

Faculdade de Física e Engenharia

Leandro Santos Grassi Cardoso , Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

Faculdade de Física e Engenharia

Guilherme Torres Marques Vidal , Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

Faculdade de Física e Engenharia

Jennifer Cláudia Passos Teixeira , Universidade de Aveiro

 Faculdade de Física

Joaquim F. M. C. Pratas Leitão , Universidade de Aveiro

 Faculdade de Física

Referências

Bloembergen, N. 1959. Solid State Infrared Quantum Counters. Physical Review Letters. vol. 2, pp. 84-85.

Cointe, B., 2015. From a promise to a problem: The political economy of solar photovoltaics in France. Energy Research & Social Science. vol. 8, pp. 151-161.

Chandra, S., McCormack, S. J., Kennedy, M., Doran, J., 2015. Quantum dot solar concentrator: Optical transportation and doping concentration optimization. Solar Energy, vol. 115, pp. 552-561.

Gallagher, S. J., Rowan, B. C., Doran, J., Norton B., 2007. Quantum dot solar concentrator: Device optimization using spectroscopic techniques. Solar Energy, vol. 81, n. 4,pp. 540-547.

Gallagher, S. J., Norton, B., Eames, P.C., 2007. Quantum dot solar concentrators: electrical conversion efficiencies and comparative concentrating factors of fabricated devices. Solar Energy, vol. 81, n. 6, pp. 813-821.

García-Olivares, A., Ballabrera-Poy, J., 2015. Energy and mineral peaks and a future steady state economy. Tecnological Forecasting & Social Change, vol. 90, pp. 587-598.

Gilbart, P., Auzel, F., Guillaume, J., Zahraman, K. 1996. Japan Society of Applied Physics, vol. 35, pp. 4401-4402.

Jebli, M. B., Youssef, S. B., Ozturk, I., 2016. Testing environmental Kuznets curve hypothesis: role of renewable and non-renewable energy consumption and trade in OECD countries. Ecological Indicators, vol. 60, pp. 824-831.

Ludwiczak, B., Jantsch., W., 2015. Color deviations in phosphors converted high power light emitting diodes under different dimming schemes. Jornal of Luminescence, vol. 158, pp. 384-389.

Pan, A. C., 2004. Processos de fabricação de células solares bifaciais em fornos de aquecimento rápido, Dissertação de Mestrado, PGETEMA, PUCRS, Porto Alegre.

Pan, A. C. Canizo, C., Luque, A., 2007. Thin Bifacial Silicon Solar Cell, 22nd European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Milão, pp. 1438-1442.

Pan, A. C., Canizo, C., Luque, A., 2009. Characterization of up-converter layer on bifacial silicone solar cells, Materials Science and Engineering B, vol. 159-160, pp. 212-215.

Pan, A. C., 2009. Convertidores Fotónicos para Células Solares Bifaciales de Silicio, Tese de Doutorado, IES, UPM, Madri.

Pan, A. C. et al., 2010. Enhancement of up-conversion efficiency by combining rare earth-doped phosphors with PbS quantum dots, Solar Energy Materials & Solar Cells, n. 94, pp.1923–1926.

Pan, A. C. et al., 2014. Análise Óptica da Implementação de Conversores Fotônicos e Pontos Quânticos em Células Solares Bifaciais de Silício, V Congresso Brasileiro de Energia Solar, Recife.

Rowan, B. C., Wilson, L. R., Richards, B. S., 2008. Advanced material concepts for luminescent solar concentrators. IEEE Quant. Elect., vol. 14, n. 5, pp. 1312-1322.

Salhi, R., Deschanvres, J. 2015. Efficient upconversion in doped /Si thin film deposited by aerosol UV-assisted MOCVD process.

Shalav et al., 2005. Application of NaYF4:Er3+ up-converting phosphors for enhanced near-infrared silicon solar cell response. Applied Physics Letters. Vol. 86, pp. 13505/1-13505/3.

Shalav, A., Richards, B., Green, M., 2007. Luminescent layers for enhanced silicon solar cell performance: up-conversion, Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 91, pp. 829-842.

Shockley, W., Queisser, H., 1961. Detailed balance limit of efficiency of p-n junction solar cells, Journal of Applied Physics, vol. 32, n. 3, pp. 510-519.

Strümpel, C. et. al., 2007. Modifying the solar spectrum to enhance silicon solar cell efficiency—an overview of available materials, Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 91, n. 4, pp. 238-249.

Sun, M., et al., 2014. Comparison of up-converted emissions in , co-doped and phosphors. Jornal of Luminescence, vol. 152, pp. 218-221.

Trupke, T., Green, M., Würfel, P., 2002. Improving solar cell efficiencies by up-conversion of sub-band-gap light, Journal Applied Physics, vol. 92, n. 7, pp. 4117-4122.

Vaona, A., 2016. The effect of renewable energy generation on import demand. Renewable Energy, vol. 86, pp. 354-359.

Zha, C., Osvath, P., Launikonis, A., Scully, A. D., 2014. Efficient monochromatic red, green, and blue up-converted luminescence from - doped micro-phosphors co-doped with or ions. Journal of Alloys and Compounds, vol. 603, pp. 136-143.

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Publicado

2016-12-13

Edição

Seção

Anais